题目内容
磷在自然界常以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物有着广泛的应用。
（1）红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示（图中的△H表示生成1mol产物的数据）。
请回答问题：
①PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是 。
②P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的△H3＝ 。
（2）PCl5分解成PCl3和Cl2的反应是可逆反应。T℃时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，经过250 s达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：
| t / s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
| n(PCl3) / mol | 0 | 0．16 | 0．19 | 0．20 | 0．20 |
①反应在50～150s 内的平均速率v(PCl3)＝ 。
②试计算该温度下反应的平衡常数（写出计算过程，保留2位有效数字）
（3）NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得，含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH 的关系如图所示。
①为获得较纯的Na2HPO4，pH应控制在 ；pH＝6时，溶液中主要含磷物种浓度大小关系为： 。
②Na2HPO4溶液呈碱性，加入足量的CaCl2溶液，溶液显酸性，溶液显酸性的原因是（从离子平衡角度分析） 。
（1）①PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)△H＝＋93kJ/mol（2分，方程式1分，△H的表示1分，化学式、状态错误0分；+、焓变数值、单位错漏合扣1分；计量数用分数表示与焓变相匹配也给分）
②－399 kJ/mol（2分，单位错漏扣1分）
（2）①1.5×10-4mol/(L·s) 或0.00015 mol/(L·s)（2分，单位错漏扣1分）
②2.5×10-2 mol/L或0.025mol/L
（3）①9～10.5（2分，介于此区间或区间内的某一点）
c(H2PO4－)＞c(HPO42－) （2分）
②Na2HPO4溶液中存在电离平衡，HPO42－
H++PO43－（1分），加入CaCl2溶液，Ca2＋与PO43－结合生成Ca3(PO4)2沉淀，促使Na2HPO4电离平衡向右移动，H+浓度增大，溶液显酸性（1分）。（合理即给分）
解析试题分析：（1）①题干中特别注明图中物质转化的焓变是生成1mol产物的数据，因此PCl5分解成PCl3和Cl2是吸热反应，其热化学方程式为：PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)△H＝＋93kJ/mol；
②计算P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5 的焓变，根据盖斯定律反应的焓变与过程无关，只需将图像中两部分的焓变相加即可，所以△H3＝－399 kJ/mol。
（2）①计算反应在50～150s 内的用PCl3表示的反应速率，只需把数据代入公式，因此有v(PCl3)＝△C/△t=(0．19-0．16)mol/(2L×100s)= 1.5×10-4mol/(L·s)；
② PCl5(g) = PCl3(g)+Cl2(g)
起始浓度（mol/L） 
=0.50 0 0
转化浓度（mol/L） 0.10 
=0.10 0.10
平衡浓度（mol/L） 0.40 0.10 0.10 （1分）
K＝ 
= 
＝ 2.5×10-2 mol/L或0.025mol/L
（3）此题要学会认真读图，该图表示的是H3PO4与不断加入的NaOH反应，氢氧化钠量不断增大使溶液pH值不断增大时，溶液中各含磷物种的百分比。每个含磷物种在一定的PH范围内都有百分含量极大和极小的情况，而两条线交叉部分表示的则是2种含磷物种同时存在的情况。
①要获得叫纯净的Na2HPO4，则通过图像找到PH值在9~10.5的范围内，HPO42- 的百分含量接近百分百，所以控制的PH只要在这个范围内，都可以获得较纯净的Na2HPO4 。
②Na2HPO4是弱酸酸式盐，HPO42-存在电离和水解两个平衡，由于溶液呈碱性，可以看出水解强于电离。但是该盐溶液加入氯化钙后，溶液呈酸性，因此可以推测加入的氯化钙一定改变了电离平衡，使之不断产生出氢离子，使溶液呈酸性。所以结合本题的题干“磷在自然界常以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在”，可以解释平衡的移动为：Na2HPO4溶液中存在电离平衡，HPO42－H++PO43－，加入CaCl2溶液，Ca2＋与PO43－结合生成Ca3(PO4)2沉淀，促使Na2HPO4电离平衡向右移动，H+浓度增大，溶液显酸性。
考点：本题考查的是反应原理的知识，侧重于化学与反应能量的关系、反应速率和平衡常数计算、平衡移动原理解释等方面的考查。
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H+(aq) +CH3COO-(aq) △H2="+1.3" kJ/mol甲醇是一种可再生的优质燃料，用途广泛，研究其作用具有广阔前景。
（1）已知在常温常压下，测得反应的反应热如下：
① 2CH3OH(l)+ 3O2(g) 
2CO2(g) +4H2O(g) ?H1= －1275．6 kJ/mol
② 2CO(g) +O2(g) 2CO2(g) ?H2=－566．0 kJ/mol
CH3OH不完全燃烧生成CO和气态水的热化学方程式是 。
（2）工业上生产甲醇的反应如下：CO2(g) + 3H2(g) 
CH3OH(g)+ H2O(g) ?H = －49 kJ/mol
在某温度下，容积均为1 L的A、B两个容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温恒容。容器B中经10 s后达到平衡。达到平衡时的有关数据如下表：
| 容器 | A | B |
| 反应物投入量 | 1 mol CO2(g)和3 mol H2(g) | 1 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g) |
| 反应能量变化 | 放出αkJ热量 | 吸收19．6 kJ热量 |
①从反应开始至达到平衡时，容器B中CH3OH的平均反应速率为 。
②该温度下，B容器中反应的化学平衡常数的数值为 。
③α＝ 。
④下列措施能使容器A中甲醇的产率增大的是 。
a．升高温度 b．将水蒸气从体系分离
c．用更有效的催化剂 d．将容器的容积缩小一半
（3）我国科学院化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池。甲醇燃料电池的工作原理如下图所示。
① 该电池工作时，b口通入的物质为 。
② 该电池正极的电极反应式为 。
把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径I： C(s)＋O2(g) = CO2(g)
途径II：先制水煤气： C(s) + H2O(g) =" CO(g)" + H2(g)
燃烧水煤气：2 CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)；
2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)
已知：①C(s)＋O2(g)=CO2(g)；△H1=－393.5 kJ·mol-1
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)；△H2=－241.8kJ·mol-1
③CO(g)+ 1/2O2 (g) =CO2(g)；△H3=－283.0kJ·mol-1
请回答下列问题：
（1）CO(g) + H2O(g) = H2(g) + CO2(g) 是 （填“放热反应”或“吸热反应”）
（2）根据盖斯定律，煤和气态水生成水煤气的反应热△H= 。
（3）根据两种途径，下列说法错误的是（ ）
| A．途径II制水煤气时增加能耗，故途径II的做法不可取 |
| B．与途径I相比，途径II可以减少对环境的污染 |
| C．与途径I相比，途径II可以提高煤的燃烧效率 |
| D．将煤转化为水煤气后，便于通过管道进行运输 |
CO2(g) ΔH1<0①
CO2(g) + H2(g)，反应过程中各物质的浓度如右图t1前所示变化。若保持温度不变，t2时再向容器中充入CO、H2各1mol，平衡将 移动（填“向左”、 “向右”或“不”）。t2时，若改变反应条件，导致H2浓度发生如右图t2后所示的变化，则改变的条件可能是 （填符号）。
CO(g)＋H2(g)。
O2(g)=H2O(g) ΔH2＝－242.0 kJ·mol－1
CO2(g)＋H2O(g)
CO(g)＋H2O(g)＋